Scriptie
Ontwikkeling rekenmodule voor efficiënte
vervangingsmogelijkheden CV installaties en
verlichting.
Auteur: Jorn van Haperen
Definitief 12-06-14
Adviesrapport
Definitief12-06-14 Naam auteur: Jorn van Haperen
Stagebiedende organisatie: AVEB BV
Adviesbureau voor energiebesparing. Neerloopweg 5 A9
4814RS Breda T: (076) 587 58 80 Bedrijfscoach: Floor Vermeulen
Studie: Avans Hogeschool Breda
Academie voor Technologie, Gezondheid en Milieu (ATGM) Environmental Science for Sustainable Energy and Technology (ESSET)
Lovensdijkstraat 61 4818AJ Breda T: (076) 525 05 00 Begeleidende docent: Mari Marinussen
3 Voorwoord
Zo veel mogelijk reduceren van het energiegebruik, zo veel mogelijk gebruik maken van duurzame energie en als het nodig is: zo efficiënt mogelijk omgaan met energie uit fossiele brandstoffen. Dat zijn de drie stappen die ‘The Trias Energetica’ voor het eerst heeft geïntroduceerd in september 1966 tijdens de Eurosun Conference in Freiburg en hanteert als rode draad voor energiemanagement. Nadien is hier veel aandacht aan besteed en is het zoveel mogelijk gebruik maken van duurzame energie een grotere rol gaan spelen in het energiegebruik van de mens. In het kader van de opleiding Environmental Science for Sustainable Energy and Technology is, gedurende twintig weken, onderzoek gedaan naar een mogelijke energiebesparingen op het gebied van gebouwgebonden installaties.
De aanleiding voor dit onderzoek is het oplopende antropogene energie-gebruik en de daaraan parallel afnemende beschikbaarheid van fossiele brandstoffen waaruit het grootste deel van deze gangbare vorm van energie afkomstig is. Olie en steenkool wordt schaarser, prijzen stijgen en de wereld wordt afhankelijk van landen met grote olie- en steenkool reserves die een machtige marktpositie kunnen beslaan. De transitie van energie uit fossiele brandstoffen naar duurzame energiebronnen is onvermijdelijk en komt geleidelijk dichterbij. De samenleving is zich hier nog niet van bewust en moet nog steeds worden overtuigd van de samenhangende importantie van zowel milieubewustwording als financiële voordelen van het duurzaam opwekken van energie. Optimalisatie van het gebruik van bronnen zoals de wind, zon of simpelweg zuinigere energiegebruikers is van groot belang. Daarom is onderzoek naar energie en alles wat zich met deze categorie associeert absoluut noodzakelijk.
Om een dergelijk onderzoek mogelijk te maken heeft AVEB (Adviesbureau voor energiebesparing) zich beschikbaar gesteld. AVEB streeft naar verduurzaming van de samenleving en doet dit door middel van het adviseren op het gebied van energie. Speciale dank voor het mogelijk maken van het onderzoek gaat dan ook uit naar Floor Vermeulen en Marc Schouten, energieadviseurs en founders van AVEB.
4
Inhoudsopgave
Samenvatting ... 6 1 Inleiding ... 7 1.1 Algemene informatie... 7 1.2 Doel ... 7 1.2.1 Onderzoeksvraag ... 7 1.2.2 Product ... 7 1.3 Criteria... 8 1.4 Leeswijzer ... 8 2 Onderzoeksmethode ... 9 3 Theoretische achtergrond ...10 3.1 Centrale verwarming ...10 3.2 Verlichting ...123.3 Onderhoud van gebouwgebonden installaties ...15
3.3.1 Gereserveerde vervangingskosten...16
3.4 Wet- en regelgeving ...16
3.4.1 NEN 2767 1-2 ...16
3.4.2 ISSO ...20
3.4.3 Europese commissie ...21
3.4.4 Dutch green building council & Breeam ...21
3.5 Financiële rekenkunde omtrent een investering ...22
3.5.1 Netto cashflow ...22
3.5.2 Enkelvoudige en samengestelde interest ...23
3.5.3 Contante waarde ...23
3.6 Financiële ondersteuning door de overheid bij duurzame investeringen ...24
3.6.1 Gemoeide ministeries ...24
3.6.2 Ikinvesteerslim.nl ...25
3.6.3 RVO ...25
4 Bewerkstelliging rekenmodule ...26
4.1 Bewerkstelliging rekenmodule centrale verwarming ...27
4.1.1 Benodigde data ...27
4.1.2 Toepassing rekenmodule ...28
4.1.3 Interpretatie rekenmodule ...29
4.2 Bewerkstelliging rekenmodule verlichting ...31
5
4.2.2 Toepassing rekenmodule ...32
4.2.3 Interpretatie rekenmodule ...32
5 Casus Hotel Golden Tulip ...33
5.1 Inleiding ...33
5.2 Benodigde gegevens ...34
5.3 Samenvatting EPA-W rapport AVEB ...36
5.4 Conclusie EPA rapport ...37
5.5 Toepassing en interpretatie rekenmodule ...37
5.6 Conclusie casus Hotel Golden Tulip ...38
6 Presentatie bevindingen rekenmethode ...39
6.1 Formele presentatie...40
6.2 Informele presentatie ...43
7 Conclusie ...45
8 Advies ...46
6
Samenvatting
In het kader van de opleiding Environmental Science for Sustainable Energy and Technology is onderzoek gedaan naar een mogelijke verbetering van een maatwerkadvies rapport dat bedoeld is om energiebesparingen te verwezenlijken. AVEB verzorgt maatwerkadviezen voor energiebesparing voor zowel particulieren als utiliteiten. Het doel van dit onderzoek is de ontwikkeling van een methode binnen een tijdsbestek van twintig weken, waarbij huidige installaties van gebouwen op een uniforme en effectieve manier kunnen worden vergeleken met nieuwe duurzame installaties. Door het hanteren van deze methode moet snel en gemakkelijk inzicht worden gegeven in het optimale tijdstip voor het vervangen van een bepaalde installatie. Nieuwe installaties zijn ten opzichte van de huidig geïnstalleerde apparatuur aanzienlijk efficiënter. Dit heeft alles te maken met de conditie- en rendementsverslechtering van de installatiedelen van de huidige situatie. Daarmede worden bestaande technieken onophoudelijk geïnnoveerd en kan de garantie worden geboden dat na een volgend decennium deze innovatie opnieuw progressie toont. Alle apparaten vertonen rendementsverslechtering. Dat wil zeggen dat ze, naarmate de tijd verstrijkt, hun functie niet meer naar behoren kunnen uitvoeren. Hierbij treedt mede een verminderde efficiëntie in het energiegebruik op. Het onderhoud zal frequenter moeten worden uitgevoerd. Plus een stijging van het risico op calamiteiten is onvermijdelijk. Dit onderzoek richt zich op het vervroegen van een investering in nieuwe duurzame installaties waarbij energiebesparingen hoger oplopen dan de investering waardoor een rendabele situatie wordt gecreëerd. Klanten begrijpen dergelijke financiële voordelen en maatschappelijk verantwoorde bijkomstigheden echter alleen wanneer er helder in kaart wordt gebracht wat de financiële voordelen zijn van een investering in een zuinige installatie. Dit probleem kan deels worden opgelost door het doel van het onderzoek te behalen. Gedurende het onderzoek is informatie verzameld om een rekenmodule mee op te stellen die huidige exploitatiekosten en nieuwe exploitatiekosten kan vergelijken rekening houdende met economische groei. Daarbij wordt ook rekening gehouden met de prijsontwikkeling van de energieprijzen en gereserveerde vervangingskosten.
Omwille het verkrijgen van een antwoord op de vraag welk tijdstip van vervanging het hoogste rendement biedt, is het nodig verschillende scenario’s in de rekenmodule in te vullen. Dit moet worden herhaalt totdat het hoogste rendement is behaald. Tijdens het invullen van de scenario’s kan worden afgelezen wat de totale besparing, ofwel netto contante waarde, per scenario is. Wanneer, bij een bepaald scenario, de hoogste netto contante waarde optreedt kan de leeftijd van de huidige situatie in het scenario worden vergeleken met nu. Op deze manier kan er worden geconcludeerd dat het slim is om te wachten met investeren tot de leeftijd uit het scenario is bereikt. Een andere conclusie kan zijn dat een vervroegde investering een hogere netto contante waarde weergeeft en dus over een hogere efficiëntie beschikt. De conclusie die kan worden getrokken is dat het verschuiven van bepaalde installaties in sommige situaties financiële voordelen met zich mee brengt. Een advies wat daarbij gegeven is betreft de manier van de presentatie in het maatwerkadvies rapport. Deze kan op informele gemakkelijke wijze worden gepresenteerd waardoor de klant helder en snel inzicht krijgt in de situatie. De presentatie kan tevens op een formele wijze worden uiteengezet. Deze wijze van presenteren gaat dieper op de rekenmodule en de resultaten in.
7
1 Inleiding
1.1
Algemene informatie
AVEB is een jonge onderneming die energieadviezen verzorgt voor zowel utiliteiten als woningen. De missie van AVEB is het besparen van energie in woningen, bedrijfspanden en schoolgebouwen om zo duurzaam bij te dragen aan het milieu. Investeren in een energiebesparing doet een klant niet zomaar en is afhankelijk van de beweegredenen van de klant. Het kan gaan om duurzaamheid of om er financieel beter van te worden. Het laatst genoemde is in tijden van economische crisis vaak aan de orde. Om klanten de stap naar energiezuinig of duurzaam toch te laten zetten, wil AVEB inzicht creëren in wat de door hen geadviseerde maatregelen kosten en met name wanneer de maatregelen het beste kunnen worden toegepast. Niet alleen de initiële investering in de energiebesparing is van belang maar bovenal zijn exploitatiekosten essentieel voor een energieadvies. De essentie van dit belang is afkomstig van de jaarlijks terugkerende energie nota, die bij duurzame installaties aanzienlijk lagere kosten vertoont. Als daarbij ook de leeftijd van installaties wordt meegeteld kan er een goed beeld worden geschetst van het ideale tijdstip van vervanging, de kosten en de terugverdientijden. ‘Is het slim om nu een investering te doen terwijl de ketel theoretisch gezien nog vijf of zes jaar mee kan?’ is een vraag waarop de klant een helder antwoord wil. Zodra dit antwoord kan worden gegeven wordt het voor de klant helder waarom een investering uiteindelijk verandert in een besparing. Op deze manier ontstaat er een win-win situatie voor beide partijen. De klant zal op lange termijn niet alleen een comforttoename maar ook financiële besparingen ervaren en tegelijkertijd is AVEB weer een stap dichterbij het verduurzamen van de samenleving.
1.2
Doel
De ontwikkeling van een methode binnen een tijdsbestek van twintig weken, waarbij huidige installaties van gebouwen op een uniforme en effectieve manier kunnen worden vergeleken met nieuwe duurzame installaties. De methode betreft een rekenmodule welke is getoetst door middel van een casus. Door het hanteren van deze module moet snel en gemakkelijk inzicht worden gegeven in het optimale tijdstip voor het vervangen van een bepaalde installatie. Dit inzicht moet in het huidige maatwerkadvies rapport op een aantrekkelijke manier worden gepresenteerd.
1.2.1 Onderzoeksvraag
Kan een vervroeging van een investering die nu feitelijk nog niet noodzakelijk blijkt te zijn leiden tot besparingen in de toekomst? Op welke manier kan het maatwerkadvies rapport in één oogopslag inzicht geven in besparingen die zijn behaald door verlaagde exploitatiekosten vanwege de nieuwe duurzame installatie.
1.2.2 Product
Dit adviesrapport dient als product van het onderzoek. Hierin staat benodigde informatie, de methode en de conclusies van het onderzoek. Een rekenmodule in de vorm van een Excel bestand wordt opgeleverd als tool bij het verwezenlijken van het advies. Tot besluit wordt het advies afgegeven dat betrekking heeft op bovenstaand doel en onderzoeksvraag.
8
1.3
Criteria
AVEB biedt als energieadviseur een groot assortiment aan enkelvoudige maatregelen en totaaloplossingen aan die direct of indirect energiebesparend zijn. Dit onderzoek is doelgericht en enkel uitgevoerd op basis van centrale verwarming installaties en verlichting. Later kunnen wellicht ook meerdere maatregelen en totaaloplossingen worden getoetst door middel van een methode die voortvloeit uit dit onderzoek. Het kan hierbij bijvoorbeeld gaan om zonnepanelen, ramen en kozijnen, isolatie of regelsystemen. Deze zijn in dit onderzoek onvermeld gelaten. Feit is eveneens dat enkele van de gebruikte cijfers zijn aangenomen. Wanneer een scenario zich voordoet kunnen deze cijfers naar behoeve worden aangepast zodat alle cijfers op feiten zijn gebaseerd.
1.4
Leeswijzer
Dit onderzoek is uitgevoerd aan de hand van een onderzoeksmethode. Deze methode wordt toegelicht in hoofdstuk 2 waarna in hoofdstuk 3 de theoretische achtergrond is beschreven. Dit hoofdstuk bevat alle relevante informatie met betrekking op het bereiken van het doel. In hoofdstuk 4 is een bewerkstelliging beschreven aangaande de ontwikkelde rekenmodule. Vervolgens wordt het toetsen van deze module aan de hand van een casus in hoofdstuk 6 gepresenteerd. Aan de hand van voorgaande hoofdstukken is het in hoofdstuk 7 mogelijk een conclusie te vormen. Aanbevelingen aan de hand van het onderzoek worden gegeven in het advies in hoofdstuk 8.
9
2 Onderzoeksmethode
Dit onderzoek is uitgevoerd over een tijdsbestek van twintig weken. De periode van twintig weken is onderverdeeld in vier fasen respectievelijk de planningsfase, de oriëntatiefase, de uitvoeringsfase en de afrondingsfase. De fasen zijn benut als rode draad in dit onderzoek en tonen raakvlakken. Deze zijn ontstaan doordat de fasen direct met elkaar in verbinding staan en overlapping onontkoombaar is. Het schrijven van een benaderingplan was tijdens dit onderzoek een belangrijke tevens eerste stap gedurende de planningsfase van twee weken. Het plan beschrijft op een zo aannemelijk mogelijke wijze de onderzoeksplannen en het daarbij behorende tijdsbestek met als doel om na twintig weken het gewenste eindresultaat te bereiken.
De oriëntatiefase omvangt week een tot en met week tien en is bedoeld om het bedrijf en de bedrijfsvoering goed te leren kennen. Daarnaast is deze oriënterende studie toegepast als theoretische fundering voor het onderzoek. Door middel van het oriëntatieonderzoek is potentiële informatie gescheiden van minder relevante stukken informatie. Een checklist heeft hierbij gezorgd voor een goede structuur. Relevante informatie is gezocht en verkregen via verschillende media. Met name literatuur is gehanteerd om de juiste data te verkrijgen. Mede is praktische ervaring opgedaan wat betreft installatie van verschillende geadviseerde maatregelen. Tevens is een spoedcursus LED verlichting mogelijk gemaakt door Lohuis Lightning te Naaldwijk. Berekeningen en vergelijkingen behandeld in deze cursus hebben als opzet gediend binnen dit onderwerp.
Vanaf week vijf en tot en met week vijftien is tijdens de uitvoeringsfase het onderzoek doorgeëvalueerd tot een zo goed mogelijk eindproduct. Met de beschikbare informatie is naar het eindproduct toegewerkt. Een rekenmodule is opgesteld waarmee door het invoeren van de juiste gegevens, berekeningen worden uitgevoerd die van belang zijn voor de conclusie van het onderzoek. Belangrijke factoren in de berekeningen zijn levensduur, investeringsbedrag, onderhoud- en exploitatiekosten van de desbetreffende installaties. Andere parameters die in acht zijn genomen zijn inflatie en de fluctuatie van energieprijzen. Kosten van nieuwe zuinige installaties worden in de module afgewogen tegen de kosten van de huidig geïnstalleerde situatie waardoor inzichtelijk wordt wanneer en door welke installatie een huidige installatie kan worden vervangen zodat een hoger rendement wordt behaald door de klant. Een tweede belangrijk onderdeel van de fase uitvoering bestaat uit een casus. Binnen een project van AVEB is meegelopen van nulmeting tot adviesrapport. Daarna is dit project volledig geanalyseerd in een casus. De casus is toegepast om de opgestelde rekenmodule van een praktische test te voorzien. De methode is vanwege de resultaten van de test geoptimaliseerd tijdens de afrondingsfase.
De laatste vijf weken van de totale periode is gereserveerd voor de afronding. Naar aanleiding van alle bevindingen, gegevens en de resultaten van de casus is een conclusie gevormd. Aan de hand van deze conclusie is een advies opgeleverd met betrekking tot een eventuele toevoeging van de resultaten verkregen middels de rekenmodule aan het maatwerkadvies rapport. De resultaten zijn schriftelijk gepresenteerd in de hoofdstukken advies en conclusie. Tot slot is samen met AVEB het resultaat besproken. Het rapport van het onderzoek zal mondeling worden gepresenteerd op 26 juni 2014.
10
3 Theoretische achtergrond
Dit hoofdstuk presenteert inhoudelijk alle noodzakelijke informatie die benodigd is tijdens de uitvoering van dit onderzoek. Door de toenemende schaarste van fossiele energiebronnen nemen de energieprijzen op de internationale markt toe. Waardoor voorop staat dat het drukken van het energiegebruik, en daarbij de kosten, bij zowel huishoudens als in het bedrijfsleven van hoge urgentie is. Dit zal tijdens dit onderzoek ook worden meegenomen wanneer er een berekening wordt gedaan naar een in de toekomst te betalen bedrag voor een bepaalde vorm van energie. Het elektriciteit- en gasverbruik van een gemiddeld huishouden kan worden onderverdeeld in verschillende onderdelen. In Nederland vertegenwoordigden de onderdelen verwarming en warm water, verlichting en koeling in 2010 samen 48% van het totale elektriciteitsverbruik en 98% van het totale gasverbruik. Derhalve is dit onderzoek van groot belang bij het motiveren van consumenten om met relatief coulante maatregelen een aanzienlijk deel van het energiegebruik en de gemoeide kosten te sauveren. (1)
3.1
Centrale verwarming
Voor het verwarmen van een woning of bedrijfspand wordt er in Nederland hoofdzakelijk een verbrandingstechniek toegepast. De centrale verwarmingsinstallatie bestaat in de meeste gevallen uit een verwarmingsketel en het transport van deze warmte door een gebouw. In een verwarmingsketel wordt een brandstof verbrandt. De warmte die deze verbranding veroorzaakt wordt overgedragen aan een medium dat de warmte kan transporteren. Deze overdracht van de warmte gaat gepaard met verliezen. Deze verliezen bepalen of het ketelrendement hoog of laag is. In figuur 2 staat een blokschema afgebeeld dat beknopt de werking van het proces in een cv ketel laat zien. Het medium om de warmte te transporteren is in de meeste gevallen water.
Wanneer gesproken wordt over verliezen gaat het om stralingsverliezen en convectieverliezen. Wanneer het ketellichaam ongeïsoleerd in warme bedrijfstoestand aan de omgevingslucht wordt blootgesteld, zijn de warmteafstraling en de warmteconvectie het grootst. Dit verlies wordt vaak beperkt door een isolatiemantel aan te brengen waardoor deze verliezen worden gereduceerd. Ook speelt het gebruiksgedrag van bewoners of werknemers een belangrijke rol in het verlies aan rendement. Hierbij zijn zaken belangrijk zoals de duur van het stookseizoen, de stilstandsverliezen, en de regeling van de verwarmingsinstallatie. vlam rookgas warmte brandstof enthalpie verbranding warmte-overdracht aan water heet water
11 In kleinschalige warmteopwekking waarbij de temperatuur niet hoger gebracht dient te worden dan 90 °C wordt onderscheid gemaakt tussen verschillende typen centrale verwarmingsketels. Bij huishoudelijke cv installaties wordt verschil gemaakt tussen atmosferische (open) systemen en gesloten systemen. Met name de manier van uitvoering van de verbrandingskamers is grondleggend voor dit verschil. Er zijn twee typen verbrandingskamers: één die geschikt is voor atmosferische branders en één voor gesloten systemen zoals overdrukbranders of ventilatorbranders. Bij atmosferische branders verbrandt het mengsel bij een atmosferische druk in de verbrandingskamer. De verbrandingskamer is geopend aan de benedenzijde, zodat verbrandingslucht vrij kan toestromen. Het gas wordt met een geringe overdruk door de inspuitnozzle in een mengbuis gespoten en mengt zich met lucht voor de verbranding. Het mengsel stroomt hierbij onder atmosferische druk uit en wordt verbrand. Bij de overdruk- of ventilatorbranders wordt de lucht met de brandsof met geringe overdruk in de brander gemengd en aan het einde van de branderbuis in de verbrandingskamer verbrand. De verbrandingskamer is gesloten waardoor geen lucht vrij de verbrandingskamer in kan stromen. In de praktijk komen we de hier genoemde kenmerken in een willekeurige combinatie tegen. Bij de nieuwe ketels wordt vrijwel uitsluitend een gesloten verbrandingskamer toegepast. Atmosferische verbrandingskamers treffen we alleen nog aan in verouderde situaties bij kleine plaatselijke verwarmingsketels of geisers. Een voordeel van het gesloten system is het opvangen van de hete rookgassen. Waar in open systemen de warmte in deze gassen verloren gaat wordt deze bij overdrukbranders geherintroduceerd in het systeem waardoor een hoog rendement behaald kan worden.
De meeste CV-ketels zijn tegenwoordig van het HR-type. HR betekend Hoog Rendement. Bij een HR-ketel wordt niet alleen gestreefd naar een hoog rendement maar mede naar schone verbranding, een goede bereikbaarheid en uitwisselbaarheid van de onderdelen en een compacte ketel. Als het gaat om HR-ketels zijn er tot dusver drie verschillende klassen. De HR100 heeft 100 tot 104 procent rendement, de HR104 heeft 104 tot 107 procent rendement en de HR107 heeft een rendement vanaf 107 procent. Technische ontwikkelingen zullen het rendement doen verhogen in de toekomst. Om de HR-ketels te voorzien van informatie heeft iedere ketel een Gaskeurlabel met maximaal 5 sublabels. Hiermee is te herleiden over wat voor type ketel het gaat en over welke functies de ketel beschikt waarbij HR de code is voor hoog rendementsverwarming. Daarnaast kan een HRww code worden gebruikt wat aangeeft dat mede het warm water met een hoog rendementsbehandeling wordt bereid. Een CW code is gebaseerd op de tapcapaciteit van de ketel. Een mogelijk aanwezige SV code vertegenwoordigt schone verbranding waarmee lagere uitstoten aan stikstofgassen (NOx)
worden gegarandeerd. Dit wordt bereikt door middel van een zo kort mogelijke vlam waardoor het ontstaan van stikstofgassen wordt onderdrukt. In tabel 1 is het gebruikersgedrag van verschillende woningen weergegeven. Daarbij is ook het gemiddelde uitgerekend. (2)
12
3.2
Verlichting
Een aantal factoren zijn verantwoordelijk voor een aanzienlijk deel van het energiegebruik in particuliere woningen of bedrijfsgebouwen. De grootste energiegebruikers zijn vaak het verwarmen en verlichten van ruimte. Daarnaast is warmwater gebruik een groot onderdeel van de energieconsumptie. Binnen een gemiddeld Nederlands huishouden is circa 16% van het totale stroomverbruik gereserveerd voor het gebruik van verlichting. De huidige markt maakt veel gebruik van spaarlampen en Tl-buizen. Ook wordt graag gebruik gemaakt van de halogeen lamp. Een gemiddeld huishouden in Nederland kent 1000 branduren per jaar. Een gemiddeld bedrijfskantoor kent 2450 branduren per jaar. (4)
Verlichtingsinstallaties komen in veel soorten en maten voor. Daarbij zijn er allerlei mogelijkheden van aansluiten. Het kan hierbij gaan om de Edison schroefdraad of een 2 pins aansluiting voor 12 volt of voor 230 volt. Voor dit onderzoek zijn de meest gangbare maten gekozen om Led met gloei- en spaarlampen te vergelijken. Een goede manier om verschillende soorten lampen te vergelijken is door middel van de hoeveelheid licht die ze per eenheid elektriciteit kunnen uitstralen. Een manier om een hoeveelheid licht aan te geven is door middel van het lumen (lm). Dit is een eenheid die de helderheid van een lichtstroom aantoont onafhankelijk van de richting van de lichtstroom. Met andere woorden is het de hoeveelheid licht die alle richtingen op stroomt. Er zijn tevens andere eenheden mogelijk om licht te beschrijven zoals lux en candela. Al deze eenheden zijn met elkaar verbonden. Waarbij de lux (lx) een eenheid is voor verlichtingssterkte en candela (cd) de eenheid voor lichtsterkte. 1 lux is 1 lumen/m2. In dit onderzoek is voor lumen gekozen. In de meest voorkomende situaties gaat het om verlichtinginstallaties die zijn geïnstalleerd om een ruimte te vullen met licht en niet om een geprojecteerde straal licht te produceren.
Woningtype Gemiddeld
gasverbruik per jaar in m3
Kosten per maand bij cv in euro (inclusief vastrecht en 21% BTW)
Kosten per jaar bij cv in euro (inclusief vastrecht en 21%) Flat 900 67 804 Tussenwoning 1350 92 1104 Hoekwoning 1590 105 1260 2 onder 1 kap 1670 109 1308 Vrijstaand 2220 139 1668 Gemiddeld alle woningen 1440 96 1152
13 De uitvinding van de gloeilamp wordt toegeschreven aan Thomas Edison op 22 oktober 1879 en wordt beschouwd als de eerste omzetting van elektrische energie naar licht. Er wordt licht geproduceerd door een gloeidraad met een elektrische stroom te verhitten tot een zeer hoge temperatuur in een zuurstofarme glazen bol. De gloeidraad die meestal wordt gebruikt bestaat uit wolfraam dat een hoge smelttemperatuur kent en dus bestand is tegen enorme hitte. De efficiëntie van een gloeilamp is echter 10%. Dit houdt in dat de gloeilamp 10% van de elektrische energie omzet in licht en de resterende 90% verliest aan warmte. Vanwege deze slecht efficiënte is productie en handel in gloeilampen tegenwoordig verboden in de EU. (5)
De halogeenlamp lijkt sterk op het principe van een gloeilamp. Het verschil zit in de inhoud van de behuizing. In de behuizing van een halogeenlamp zit een inert gas. Inerte gassen zorgen ervoor dat de gloeidraad twee keer minder snel reageert met de lucht eromheen. Een gevolg hiervan is dat de gloeidraad dus twee keer minder snel reageert met zuurstof tijdens de verbrandingsreactie dan de conventionele gloeilamp. Hierdoor gaat de lamp twee keer zo lang mee dan een gloeilamp.
Tube luminescent afkomstig uit het Frans betekent letterlijk lichtgevende buis. Een Tl- en spaarlamp zenden UV stralingen uit die met het menselijk oog niet waarneembaar zijn. Deze ultraviolette straling komt tot stand door gasontlading bij lage druk waardoor de kwikdamp binnen in de lamp deze uit gaat stralen. Rondom het glas van de buis zit een fluorescerende laag die het ultraviolette licht omzet in zichtbaar licht. De kleurweergave is afhankelijk van de kwaliteit en prijs van een Tl-buis.
14 Het woord led is afkomstig van de Engelse naam Light emitting diode. Een led is een zuinige bron van licht die steeds vaker wordt gebuikt. De investering in led is in vergelijking met spaar- of halogeenlampen hoog. Op lange termijn zal het terug verdiend worden door lagere exploitatiekosten. Er bestaan voor elektriciteit, geleiders zoals metalen, en niet-geleiders zoals organische stoffen en zand. Een niet-geleider zoals silicium, welke is terug te vinden in zuiver zand, kan geleidend gemaakt worden door een chemische toevoeging van bijvoorbeeld fosfor (P) of boor (B). Deze toevoeging heet dotering en kan bestaan uit negatieve dotering waarbij bijvoorbeeld een vijfwaardig fosforatoom wordt toegevoegd zodat één elektron geen covalente binding kan aangaan. Dit vrije elektron zorgt voor de negatieve lading van het zogenaamde n-type halfgeleider. Bij positieve dotering wordt er bijvoorbeeld gebruik gemaakt van driewaardige booratomen die een tekort aan elektronen ervaren. Hierdoor ontstaat een ‘gat’ in het kristalrooster en zorgt voor de positieve lading van het zogenaamde p-type halfgeleider. Wanneer deze twee halfgeleiders worden gekoppeld wordt dit een diode genoemd. Zodra deze twee halfgeleiders worden gekoppeld en onder spanning worden gezet gaat de fosfor dienen als donor van elektronen en de boor als acceptor. Onder invloed van stroom vallen de vrije elektronen met een negatieve lading in de positief geladen gaten. Omdat er een verschil in energie niveau aanwezig is tussen de vrije elektronen en de ‘gaten’ zal er tijdens het vallen van de elektronen energie vrij komen. Deze vrijgekomen energie veroorzaakt de lichtproductie van een diode. Hierbij geldt des te hoger het energie verschil des te hoger de frequentie des te blauwer het licht. Bij een led is de terugval van de genoemde elektronen groot genoeg om het licht zichtbaar voor het blote oog op te laten treden. De ontwikkelingen in de Led verlichting nemen snel toe en binnen een tijdbestek van 5 jaar wordt verwacht dat de led-lamp een efficiëntie kan bereiken van 200 lumen/watt. De huidige led lampen geven ongeveer 90 tot 110 lumen/watt. In tabel 2 zijn de aantallen lumen /watt weergegeven voor elk type lamp. Hoofdstuk 5.2 beschrijft het financiële voordeel dat met de relatief innovatieve verlichtingsbron gepaard gaat aangetoond door middel van verschillende vergelijkingen. (6)
Lichtbron Efficiëntie (lumen/W)
LED 100-110
TL buis / spaarlamp 65-100
Halogeen lamp 8-20
Gloeilamp 6-18
15
3.3
Onderhoud van gebouwgebonden installaties
De conditie van een bouw- of installatiedeel is sterk afhankelijk van het uitgevoerde onderhoud. Onderhoud wordt ten uitvoer gebracht met als doel het bouw- of installatiedeel in staat te stellen naar behoren te functioneren. Wanneer iets niet meer in zijn geheel naar behoren functioneert moet dit worden hersteld. Dit kan door middel van preventief onderhoud worden voorkomen. Wanneer blijkt dat het preventieve onderhoud niet voldoende is geweest vindt er reparatie plaats. De gevraagde mate van functionaliteit is een veelvoorkomende term binnen het begrip onderhoud. Aspecten zoals bruikbaarheid, veiligheid, zuinigheid/duurzaamheid en comfort zijn bepalende factoren tijdens het vaststellen van een conditie toestand van een bouw- of installatiedeel. Wanneer een activiteit niet meer kan worden uitgevoerd door een bouw- of installatiedeel waarvoor deze is bedoeld is er sprake van conditievermindering. In figuur 1 is een onderhoudsgrafiek afgebeeld. De letters geven aan in wat voor staat het bouw- of installatiedeel verkeert op het moment van meten. Wanneer deze zich beneden het punt h (het herstelmoment) bevindt zal er onderhoud en/of reparatie moeten worden uitgevoerd.
Wanneer een bouw- of installatiedeel een bepaalde leeftijd bereikt heeft wordt de afweging gedaan het te vervangen voor nieuwe zuinigere apparatuur. Dit heeft geregeld tot gevolg dat een kostenraming gemaakt moet worden over wat de beste en financieel meest aantrekkelijke opties zijn.
De staat van het totaal van alle bouw- en installatiedelen zorgt voor een duurzaam, vriendelijk en comfortabel gebouw. De drie aspecten gebruik, gebouw en techniek zijn verantwoordelijk voor de staat van het gebouw. Door duurzaam beheer en onderhoud wordt en blijft bijvoorbeeld de klimaatinstallatie zo goed mogelijk afgestemd op het gebruik van het gebouw. Hierdoor wordt grip gekregen op het binnenmilieu en energiegebruik. (7)
16 3.3.1 Gereserveerde vervangingskosten
Onderhoudsplannen worden vaak op basis van ISSO publicatie 104 opgesteld. Deze onderhoudsplannen gaan vaak gepaard met grote investeringen die gedaan moeten worden vanwege vervanging van verouderde apparatuur. Zulke onderhoudsplannen bevatten zodoende gereserveerde vervangingskosten. Vanaf de investering in een installatie is het, omschreven volgens verschillende ISSO publicaties, gebruikelijk hieraan een vervangingswaarde toe te kennen. Wanneer er een investering wordt gedaan voor een installatie die theoretisch 15 jaar functioneel is zal de vervangingswaarde per jaar een vijftiende deel van de initiële investering bedragen. Binnen de installatiebranche worden deze gereserveerde vervangingskosten beschouwd als ‘spaarpot’ voor nieuwe investeringen. Hetgeen betekent dat na een x aantal jaar een bedrag is gespaard om te investeren in vervangende apparatuur.
3.4
Wet- en regelgeving
Deze paragraaf omvat de wetten, normen en regels met betrekking tot stroom- en gasverbruik in Nederland. Ook Europese wetgeving komt aan bod welke sterk van invloed kan zijn aangaande Nederlandse wetgeving. Aanvankelijk worden de NEN 2767 deel 1 en 2 geïntroduceerd waarna tevens verschillende ISSO publicaties aan bod komen. De NEN 2767 betreft een norm die geldt voor de conditiemeting van gebouwen. Een dergelijke meting word nulmeting genoemd en moet worden uitgevoerd door gecertificeerde specialisten. ISSO is het kennisinstituut voor de installatiesector. Zij verzorgen handleidingen die zijn gebaseerd op normen en wetten waardoor tijdens het afgeven van energielabels uniformiteit binnen alle partijen wordt gehandhaafd. De Europese Unie speelt een rol in het proces van verduurzaming van gebouwen mede omdat zij het algehele energiegebruik van europa willen terugdringen.
3.4.1 NEN 2767 1-2
Vanaf eind jaren tachtig is in Nederland het gebruik van conditiemeting van gebouwen significant toegenomen. Het werd met name gebruikt voor de onderhoudsbegroting door vastgoedorganisaties. Onder andere door de vastgoeddienst van Het Ministerie van Defensie, diverse woningcorporaties en commerciële vastgoedinstellingen. De inspectiemethode heeft zich door middel van de Kwalitatieve Woningregistratie (KWR), een onderzoek naar de technische conditie van woningen, verder ontwikkeld. Met eenduidig kwalificeren van de technische conditie en de staat van bouwdelen en de daarbij behorende gebreken is deze ontwikkeling geëvalueerd naar zijn huidige vorm, de NEN 2767. De NEN 2767 bestaat uit twee delen waaronder deel 1 dat de methodiek beschrijft van de conditiemeting van bouw- en installatie delen. In deel 2 bevinden zich gebrekenlijsten waarmee conditiescores bepaald kunnen worden. Tegenwoordig valt de Rijksgebouwendienst en het onderdeel Wonen, Wijken en Integratie, waaronder ook de bouwregeling, onder het Ministerie van Binnenlandse Zaken en Koninkrijksrelaties. Thans zijn de hoofddoelen van deze Nederlandse norm het opstellen van een meerjaren onderhoudsplanning, verdelen van een onderhoudsbudget en het ondersteunen en informeren van vastgoedbeheer en beleid. Al deze doelen worden bereikt met het in kaart brengen van de bestaande conditie van de gebouwenvoorraad.
17 De bouw- en installatiedelen die van belang zijn voor een conditiemeting omvatten de categorieën bouwkunde (B), elektrotechniek (E), klimaattechniek (K) en transporttechniek (T). De conditiescore wordt bepaald volgens een methodiek beschreven in NEN 2767-2 hoofdstuk 5.2. Het vastleggen van belang, omvang en intensiteit van de aanwezige gebreken staat hierin beschreven. De conditiescores per bouw- en installatiedeel worden bepaald door een waarde toe te kennen die de degradatie uitdrukt. Deze waarde is een combinatie van belang, omvang en intensiteit van een gebrek. De volgende drie onderwerpen worden beschreven als de gebrekenparameters: het belang beschreven als mate van invloed van het gebrek op het functioneren van het bouw- of installatiedeel, de omvang omschreven als de netto hoeveelheid waarin het desbetreffende gebrek zich voordoet ten opzichte van de totaal beschouwde netto hoeveelheid van het bouw- of installatiedeel volgens NEN 3699 en het derde gebrek betreft de intensiteit van het gebrek waaronder wordt verstaan een indicator die aangeeft in welk stadium het gebrek zich bevindt.
Deze gebrekenparameters worden gerangschikt, waarna een conditiescore kan worden opgesteld. De gebrekenparameters worden achtereenvolgens beschreven in tabel 3, tabel 4 en tabel 5.
Belang
Geringe gebreken geen afbreuk aan de functionaliteit van het
bouw- of installatiedeel
Serieuze gebreken degradatie van het bouw- of installatiedeel,
zonder de functionaliteit direct aan te tasten
Ernstige gebreken direct afbreuk aan de functionaliteit van het
bouw- of installatiedeel
Tabel 3: Belang volgens NEN 2767
Omvang
Omvangscore 1 < 2%, Het gebrek komt incidenteel voor
Omvangscore 2 2 tot 10%, Het gebrek komt plaatselijk voor
Omvangscore 3 10 tot 30%, Het gebrek komt regelmatig voor
Omvangscore 4 30 tot 70, Het gebrek komt aanzienlijk voor
Omvangscore 5 > 70 Het gebrek komt algemeen voor
18
Intensiteit
1 Laag / beginstadium Het gebrek is nauwelijks waarneembaar
2 Midden / gevorderd stadium Het gebrek is duidelijk waarneembaar
3 Hoog / eindstadium Het gebrek is zeer duidelijk waarneembaar; het
gebrek kan niet of nauwelijks toenemen.
Tabel 5: Intensiteit volgens NEN 2767
Na het bepalen van de gebrekenkenmerken worden hieraan scores toegekend. Dit resulteert in een conditiescore voor elk bouw- en installatiedeel. In tabel 6 zijn de scores geformuleerd en toegelicht.
Conditiescore Omschrijving Toelichting
1 Uitstekende conditie Incidenteel geringe gebreken
2 Goede conditie Incidenteel beginnende veroudering
3 Redelijke conditie Plaatselijk zichtbare veroudering. Functievervulling van bouw- en installatiedelen niet in gevaar.
4 Matige conditie Functievervulling van bouw- en installatiedelen incidenteel in gevaar
5 Slechte conditie De veroudering is onomkeerbaar
6 Zeer slechte conditie Technisch rijp voor sloop
Tabel 6: Conditiescore volgens NEN 2767
Zodra het bouw- of installatiedeel niet beoordeeld kan worden op basis van waar te nemen gebreken kan de conditiescore worden bepaald op basis van de verouderingskromme welke is te vinden in hoofdstuk 5.3 van de NEN 2767-1 en is afgebeeld in figuur 2. Voor ieder type installatie is een theoretische levensduur vastgesteld die men aanhoudt tijdens de conditiemeting. In tabel 7 zijn voor dit onderzoek de hoofdzakelijke installaties en hun theoretische leeftijd weergegeven.
19
Bouw- en installatiedeel Levensduur
Elektrotechniek
E6 licht- en kracht installaties 30 jaar
E7 verlichtingsarmaturen 20 jaar
Klimaattechniek
K1 Mechanische ventilatie voorzieningen 25 jaar
K2
Luchtverhitters en ketels tot een nominaal vermogen van 30 kW Luchtverhitters en ketels tot een nominaal vermogen van 130 kW
Luchtverhitters en ketels boven een nominaal vermogen van 130 kW maar lager dan 600 kW
Ketels boven een nominaal vermogen van 600 kW Heetwater- en stoomketels Ventilatorbranders 15 jaar 18 jaar 20 jaar 25 jaar 25 jaar 18 jaar K4 Warmtekrachtkoppeling Warmtepompen en zonlichtcollectoren Bodemopslag systemen warmte of koud
10 jaar 15 jaar 30 jaar
K5
Leidingnetten voor waterbehandeling metaal Leidingnetten voor waterbehandeling kuntstof
15 jaar 25 jaar K6 Druk expansievaten Expansieautomaten 15 jaar 20 jaar
Tabel 7: Theoretische levensduur volgens NEN 2767
20 De in figuur 2 afgebeelde verouderingskromme is gebaseerd op een logaritmische formule weergegeven beneden deze alinea. t = 0 L staat voor een levensduur van 0 jaar en komt overeen met een nieuw bouw- of installatiedeel met conditiescore 1. t = ½ L vertegenwoordigt de helft van de theoretische levensduur en komt volgens de logaritmische functie uit op conditiescore 3. Conditiescore 6 is gelijk aan t = L waarbij het bouw- of installatiedeel is afgeschreven. Deze logaritmische functie kan worden gebruikt om rendementsverslechtering van een bouw- of installatiedeel te bepalen zonder hiervoor een conditiemeting uit te moeten voeren. (8)
C = 1 + ½log
3.4.2 ISSO
Volgens de Europese richtlijn Energy Performance Buildings Directive (EPBD) moet elke woning en utiliteit bij verkoop over een Energielabel beschikken. Het Energielabel vertegenwoordigt de energetische kwaliteit van een gebouw. Hierbij betekent label A een hoge energetische kwaliteit en label G een lage energetische kwaliteit. Het energielabel wordt berekend met behulp van sofware. Deze software berekent een energieprestatie coëfficiënt (EPC) voor het betreffende gebouw. Een EPC is een index die wordt berekend in de norm NEN7120. Tabel 8 geeft de EPC waarden die behoren tot de verschillende labels.
Label A++ A+ A B C D E F G
EPC ≤0,50 0,51-0,70 0,71-1,05 1,06-1,30 1,31-1,60 1,61-2,00 2,01-2,40 2,41-2,90 >2,9
Tabel 8: EPC in verhouding met energetische label
De verplichting tot het hebben van een Energielabel staat geformuleerd in het Besluit Energieprestatie Gebouwen en de Regeling Energieprestatie Gebouwen. De BRL 9500 serie geeft inzage over de eisen waaraan het certificaat en de totstandkoming daarvan moet voldoen. Deze BRL is vierdelig en bestaat uit:
Energielabel bestaande woningen;
EPA-maatwerkadvies bestaande woningen; Energielabel bestaande utiliteitsgebouwen;
Epa-maatwerkadvies bestaande utiliteitsgebouwen.
De ISSO publicatie 82.1 beschrijft stapsgewijs hoe er aan de eisen van de BRL 9500 kan worden voldaan bij woningen. De ISSO publicatie 75.1 doet dit aangaande utiliteiten. Deze publicaties betreffen een beoordelingsrichtlijn en zijn dus nog geen norm. Omdat richtlijnen herhaaldelijk zijn omgezet naar wetten is dit ook de verwachting voor de BRL 9500. Het is dan ook van waarde deze richtlijn te handhaven. Uitkomst van dit onderzoek wordt verondersteld bij te dragen aan het verhogen van energielabels. (9)
21 3.4.3 Europese commissie
De Europese Unie is aanzienlijk actief op verschillende beleidsterreinen aangaande energie. Onder andere klimaatverandering staat hoog in het vaandel. Energie omvangt een van de grootste beleidsterreinen van de EU. Als dit beleidsterrein met verschillende vraagstukken en problemen gezamenlijk wordt aangepakt is de kans groter dat het succesvol doelen kan behalen. Op het gebied van energie worden richtlijnen opgesteld die later kunnen worden omgezet in wetten. Deze richtlijnen (directives) bevatten doelstellingen. Hieraan moeten alle lidstaten van de Europese Unie voldoen. Hoe een lidstaat hieraan voldoet is niet vastgesteld. Er wordt per lidstaat bekeken hoe de doelstelling wordt behaald. Op deze manier kan er geanticipeerd worden op de specifieke huidige situatie van de betreffende lidstaat. Door het toepassen van richtlijnen wil de Europese Commissie de wetgeving in Europa dichter bij elkaar laten komen. Eendracht speelt daarin een belangrijke rol. De richtlijnen moeten uiteindelijk wel worden opgenomen in het nationale wetgevingssysteem. Dit moet binnen het afgesproken tijdsbestek die behoort bij de richtlijn. Zodra dit niet gebeurt kan het voorkomen dat de betreffende lidstaat voor het Europees Hof van Justitie wordt gedaagd. De laatste ontmoeting van de Europese Raad was 21 maart 2014. Alle maatregelen, richtlijnen en afspraken zijn toen besproken en daar waar nodig aangepast om er zeker van te zijn dat alle doelen zullen worden behaald. Er worden afspraken gemaakt over duurzame energie, elektriciteit, energie efficiëntie en over het labelen van huishoudens en huishoudelijke apparaten. De richtlijn voor duurzame energie staat bekend onder de naam Directive 2009/28/EC. Er bestaan ook toevoegingen genaamd uitvoeringsbehandelingen. De laatste behandeling voor deze richtlijn is toegevoegd op 9 januari 2014. De richtlijn Directive 2010/31 gaat over de energie-efficiënte in gebouwen. Alle afspraken en regels met betrekking tot efficiëntie van gebouwen zijn in deze richtlijn terug te vinden. (5)
3.4.4 Dutch green building council & Breeam
Een andere organisatie die zich bezig houdt met het associëren van verschillende landen en hun regelgeving luistert naar de naam Dutch Green Building Council (DGBC) Missie van deze partij is bij duurzaamheidkeurmerken voor gebouwen in verschillende landen dezelfde procedures en toetsing toe te passen. Deze gelijkschakeling kan zorgen voor helderheid en transparantie. De kwaliteit van de toetsing en handhaving zal hierdoor toenemen. Er zijn veel verschillende normen bekend in Nederland die keurmerken voor gebouwen verschaffen. Energielabel, de EPC-norm, GreenCalc, GPR-Gebouw, Eco-Quantum en LEED. De Dutch green building council is er op uit alle normen te harmoniseren in één systeem. Dit systeem heet BREEAM-NL en staat voor Building Research Establishment Environmental Assessment Method. (10)
22
3.5
Financiële rekenkunde omtrent een investering
In het bedrijfsleven kan geïnvesteerd worden. Samengevat is investeren het vastleggen van vermogen in activa. Het kan hierbij gaan om duurzame of vaste activa, zoals gebouwen, machines en installatietechnische apparatuur. Ook kan er geïnvesteerd worden in vlottende activa zoals voorraden. Voordat een bedrijf overgaat tot een dergelijke investering wordt vaak onderzoek gedaan naar het maximale rendement en haalbaarheid van deze investeringen. Dit soort onderzoeken worden gedaan door bedrijfseconomen. In een particuliere situatie kan een soortgelijk onderzoek ook doorslaggevend zijn in het besluit om een investering wel of niet te doen.
In de economie wordt een investeringsproject omschreven als het totaal van investeringen in bij elkaar behorende duurzame activa. Vlottende activa worden beschreven als de bezittingen van een organisatie of bedrijf welke binnen één jaar moet zijn omgezet in geld. Duurzame activa worden beschreven als middelen in de bedrijvensector die gedurende een lange periode in de onderneming aanwezig zijn. Om na te gaan of een investering rendabel is dient rekening gehouden te worden met geldontwaarding. Een euro die nu wordt uitgegeven is “ meer waard” dan over een x aantal jaar. Met andere worden de investeringen worden in de toekomst duurder doordat de koopkracht in de toekomst naar verwachting afneemt. Hierdoor zijn tijdens dit onderzoek basisprincipes nodig om de financiële waarde van de duurzame activa te kunnen bepalen in het heden en in de toekomst. De volgende basisprincipes in de financiële rekenkunde zijn gebruikt als onderbouwing of zijn toegepast om bedragen op verschillende momenten vergelijkbaar te maken.
3.5.1 Netto cashflow
Indien een investeringsproject wordt uitgevoerd zal dit leiden tot uitgaande kasstromen. Naast de reeks met uitgaven zijn er op den duur ook inkomsten die de investering met zich teweegbrengt zoals besparing op het gebied van onderhoud- en energiekosten ten opzichte van de huidige aanwezige vaste activa. Als deze met elkaar verrekend worden ontstaat een netto cashflow. Onder deze netto cashflow wordt het verschil tussen de bruto ontvangsten en de uitgaven in verband met de aanschaffing in een bepaalde periode verstaan. Hierbij moet ook rekening gehouden worden met eventuele aankoop van duurzame vaste activa. Zodra de totale besparingen de totale uitgaven overtreffen, resulteert dit in een positieve cashflow en is het dus vastgesteld dat de investering in de toekomst een positief rendement heeft voor het bedrijf waardoor de investering kan worden uitgevoerd zonder hier financiële nadelen van te ondervinden. Ook voor particulieren werkt dit op een dergelijke manier.
Tijdens dit onderzoek moet ook rekening gehouden worden met de geldverschaffing van derden. Het gaat hierbij bijvoorbeeld om de directe ontvangsten uit een lening of de uitgaven wegens terugbetaling van de lening. Bovendien moet er naast de terugbetaling ook een rente worden betaald aan vermogensverschaffers zoals ook bij een lening het geval is. Dit is van belang tijdens het onderzoek voor het uitrekenen van de het rendement van het investeringsproject. De totale netto ontvangsten moeten daarbij hoger zijn dan de uitgaven om zo weer op een positieve cashflow uit te komen.
23 3.5.2 Enkelvoudige en samengestelde interest
Het tegenovergestelde van een enkelvoudige interest is een samengestelde interest. Enkelvoudig is interest die steeds over het oorspronkelijke bedrag wordt berekend. Samengestelde interest wordt berekend over een periodiek groeiend bedrag.
Bijvoorbeeld bij een lening van € 5.000 tegen 6% enkelvoudige interest per jaar moet er na twee jaar € 5.000 + 2 x 6% van € 5.000 worden terugbetaald. De intrest bedraagt in dit geval € 600, het totaal terug te betalen bedrag bedraagt € 5.600.
Bij eenzelfde lening met 6% samengestelde interest moet er na twee jaar € 5.000 * (1,06)2 worden terugbetaald. De interest bedraagt in dit geval € 618 en het totaal terug te betalen bedrag € 5.618. Dit bedrag wordt ook de eindwaarde (E) genoemd. De volgende formule geeft de eindwaarde van een bedrag tegen samengetelde rente.
Waarbij:
K = Kapitaal
n = aantal perioden
i = interestpercentage per periode (percentage / 100) E = Eindwaarde
3.5.3 Contante waarde
Om bedragen in het heden te vergelijken met bedragen in de toekomst moeten de bedragen verdisconteerd worden. Een verdisconteringmethode kan bijvoorbeeld de contante waarde zijn. Het tegenovergestelde van de eindwaarde bij een spaarrekening met interest, is de contante waarde (C). De contante waarde wordt berekend door een omgekeerde calculatie van de interest. Hierbij moet bepaald worden wat de huidige waarde van in de toekomst vervallende bedragen is. De contante waarde van een kapitaal K, dat over n jaar vervalt, wordt het bedrag verstaan dat nu op interest uitgezet zou moeten worden om na (n) jaar tot K te zijn aangegroeid. De volgende formule geeft contante waarde van een bepaald bedrag.
In verdisconteringberekeningen wordt gewerkt met een disconteringsvoet. De disconteringsvoet is het percentage dat op dat moment geldt als interest of WACC. De hoogte van de disconteringvoet is afhankelijk van verschillende factoren. Het is hierbij ook van belang of het een particulier of een utiliteit betreft. Bij particuliere investeringen kan een bedrag geleend worden bij een vermogensverschaffer. In dat geval dient het marktrente percentage aangehouden te worden als disconteringsvoet. Als er geen lening is afgesloten en de investering uit eigen vermogen wordt getrokken kunnen dan geldende rentetarieven voor spaardeposito’s dienen als disconteringsvoet. De disconteringsvoet voor een investering van een bedrijf wordt vaak gekoppeld aan de WACC(Weigthed Average Cost of Capital). Dit is een percentage dat de kosten uitdrukt die een bedrijf maakt voor het vermogen waarmee het bedrijf wordt gefinancierd.
24 De financiering van een bedrijf bestaat uit vreemd en eigen vermogen. De WACC wordt berekend door de kosten van elk van deze twee vermogenstypes te 'wegen' naar het aandeel dat elk vermogenstype in de totale bedrijfsfinanciering heeft. Dit wordt ook wel vermogenskostenvoet genoemd. Gemiddeld wordt 10% gehanteerd als WACC. in een particuliere situatie wordt als vermogenskostenvoet het rentepercentage van de afgesloten lening genomen. Wanneer er geen lening is afgesloten wordt de spaarrente die dan geldend is genomen.
De berekende contante waarde van de toekomstige kasstromen waarbij rekening is gehouden met de disconteringsvoet en het oorspronkelijke investeringsbedrag is alleen rendabel zodra deze voor het verstrijken van de levensduur van de investering een positief bedrag weergeeft. Een positief bedrag geeft aan dat een investering meer geld opbrengt dan het heeft gekost. (11)
3.6
Financiële ondersteuning door de overheid bij duurzame investeringen
Op het gebied van energievraagstukken stelt de overheid zich vaak beschikbaar als hulplijn. Wanneer de gemeenten en de provincies hun omgeving willen verduurzamen is de verduurzaming van gebouwen een aanzienlijke bijdrage. Aangezien de gebouwen het grootste gedeelte van de dag bezet zijn met bewoners of werknemers is het energiegebruik hoog. Ook wordt er veel waarde gehecht aan het comfort binnen de bebouwing.3.6.1 Gemoeide ministeries
Vanaf 14 oktober 2010 is het Ministerie van Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer onderverdeeld in overige ministeries. Ruimte en Milieu zijn gefuseerd met het Ministerie van Verkeer en Waterstaat tot het Ministerie van Infrastructuur en Milieu (IenM). Ruimtelijke ordening en bouwregelgeving zijn nu onderdeel van het Ministerie van Binnenlandse Zaken en Koninkrijksrelaties (BZK).
Onderwerpen waarin het ministerie van BZK actief is zijn onder andere bouwregelgeving, duurzaam bouwen en wonen. Met name het wonen werken en leven zijn van groot belang voor het Ministerie van BZK. Hierbij te denken aan huurtoeslagen, energielabels gebouwen, waardering onroerende zaken, seniorenwoningen en zo verder. (12).
Het Ministerie van IenM houdt zich met name bezig met bijvoorbeeld binnenvaart, bodem en ondergrond, omgevingswet, ondergrondse kabels en leidingen. Vooral belangrijk is de milieuwetgeving. Deze wet genoemd omgevingswet is ook van belang in de onderwerpen van het ministerie van BZK. De samenhang van deze twee ministeries is dus erg van belang bij het bouwen of renoveren van gebouwen. Ook duurzaamheid en energiebesparing staat bij zowel het Ministerie van IenM als bij het ministerie van BZK hoog in het vaandel. (13)
25 3.6.2 Ikinvesteerslim.nl
De Energiebespaarlening is een aantrekkelijke mogelijkheid om energiebesparende investeringen in of aan een eigen huis te kunnen financieren. Via maandelijkse betalingen van de lening spreiden de uitgaven zich over meerdere jaren. De besparingen die worden behaald met de geïnvesteerde maatregel kunnen worden ingezet om de aflossingen te betalen. Dit geldt natuurlijk enkel wanneer het gebruik van voorzieningen en apparatuur zoals verwarming/thermostaat niet veranderd is en de energiebesparende maatregel adequaat is uitgevoerd. Zo wordt de drempelwaarde voor consumenten om duurzame investeringen te doen lager en zal er sneller een dergelijke investering gedaan worden. (14)
3.6.3 RVO
De rijksdienst van ondernemend Nederland ambieert als doel het helpen van ondernemers in Nederland. Specifiek biedt de RVO hulp bij disciplines zoals kennis en regelgeving, financiën en zakenpartners. Deze hulp wordt uitsluitend aangeboden bij duurzaam, agrarisch, innovatief en internationaal ondernemen. Een belangrijk aspect van de financiële hulp is het vergaren van subsidies. Onder invloed van de juiste bewustheid wordt de potentie gecreëerd om via subsidies of fiscale voordelen meer rendement te verkrijgen uit investeringen met betrekking tot een van de zojuist genoemde onderwerpen. Een aantrekkelijk voorbeeld hiervan is de zogeheten Energie Investeringsaftrek (EIA).
Aftrek van de investering wordt van kracht wanneer het een onderneming voor eigen rekening betreft. Daarnaast is de belastingplicht voor inkomsten- of vennootschapsbelasting in Nederland een voorwaarde. De investering moet minimaal € 2500 ,- bedragen. Zodra er aan deze eisen wordt voldaan is het mogelijk van de methode te profiteren. 41,5% van het totale investeringbedrag mag van de totale fiscale winst worden afgetrokken. Omgerekend kan worden geconcludeerd dat het netto EIA-voordeel bedraagt plusminus 10% van de investeringskosten.
Omdat dergelijke vormen van hulp, aangeboden door de autoriteiten, veelvuldig veranderen of in zijn geheel worden beëindigd kan het niet als toeverlaat worden beschouwd. Wel blijft het erg aantrekkelijk deze te benutten waar mogelijk. Het is dienvolgens van belang deze middelen op de juiste momenten in te zetten. Daarnaast is het waardig een analyse tot in dusverre te vervullen zodat onaangename verassingen tijdig kunnen worden voorkomen. (15)
26
4 Bewerkstelliging rekenmodule
Dit hoofdstuk beschrijft de ontwikkeling en de toepassing van een rekenmodule. Deze rekenmodule is bedoeld om door het invullen van enkele gegevens snel de eventuele energiebesparing te kunnen berekenen. Feit is dat energie en dus kosten worden bespaard middels de geadviseerde maatregelen van AVEB. Dit is moeilijk over te brengen aan de klant. Na het invullen van de rekenmodule kan inzicht worden verkregen door de resultaten op een zo heldere manier weer te geven. Dankzij de heldere weergave van de resultaten uit de module wordt verondersteld dat de klant sneller de noodzaak zal inzien van desbetreffende investering. Voor de toepassing van de rekenmodule is het belangrijk een aantal zaken te benoemen voordat hiermee scenario’s kunnen worden geschetst. Financiële rekenkunde is toegepast om te anticiperen op geldontwaarding en stijgende energieprijzen. De toegepaste parameters in het model zijn verdeeld in twee categorieën: technische parameters en economische parameters. Deze worden als volgt beschreven.
Rendementsverslechtering wordt veroorzaakt door het verouderen van het bouw- of installatiedeel. Dit verouderingsproces zorgt ervoor dat de functies waarvoor het bouw- of installatiedeel dient in mindere maten en uiteindelijk niet naar behoren kunnen worden uitgevoerd. In hoofdstuk 3.4.1 is de Nederlandse norm NEN2767 besproken. Hierin staat informatie over het toekennen van conditiescores volgens een logaritmische formule. Deze formule is gedurende het onderzoek gebruikt ten behoeve van de ontwikkeling van de rekenmodule welke is toegepast om de rendementsverslechtering te kunnen bepalen. De conditiescores variërend van 1 tot en met 6 bepalen de rendementsverschuivingen. Hierbij neemt vanaf conditiescore 1,9 het rendement af met stappen van 3% tot en met 50% in het laatste levensjaar van de installatie. De gebruikte aanschafkosten van de verwarmingsketels zijn weergegeven in tabel 13. Onderhoudskosten zijn de kosten die gemaakt worden om het functioneren van een installatiedeel te blijven garanderen. Deze lopen op vanwege veroudering en conditieverslechtering van het desbetreffende installatiedeel. Alle onderhoudskosten zijn gekoppeld aan de verouderingskromme uit de NEN 2767. Energiekosten zijn de kosten die gemaakt worden voor het daadwerkelijk gebruiken van de verwarmingsinstallatie. Deze kosten zijn eveneens afhankelijk van de rendementsverslechtering. Deze twee kostenposten bij samen vormen de totale exploitatiekosten.
Onder inflatie wordt verstaan het minder waard worden van geld of de vermindering van de koopkracht. Wanneer duurzame activa moeten worden vergeleken doet dit probleem zich voor omdat op verschillende tijdstippen hetzelfde goed wordt vergeleken. Een huidige situatie kan worden vergeleken met een situatie in de toekomst maar deze moet dan wel verdisconteerd worden. De rekenmodule is opgesteld op basis van een 2% inflatie en 1,2% renteontwikkeling bij particulieren. Bij utiliteiten is de gemiddelde renteontwikkeling echter 10%. Deze 10 % is afkomstig van de gewogen gemiddelde kosten van het bedrijf. Deze percentages zijn verwerkt in de formule waarmee de geldwaarde van de toekomst wordt teruggecalculeerd naar de waarde van nu. Met andere woorden wanneer er in de toekomst een besparing optreedt zal het bedrag dat bespaard is minder waard zijn dan wanneer hetzelfde bedrag in het heden zou worden bespaard. Daarnaast wordt in de rekenmodule ook rekening gehouden met een prijsstijging op de energiemarkt. Deze prijsstijging kan naar wens worden aangepast.
27 Naast de parameters in de rekenmodule worden er na het invullen van de gegevens ook vier uitkomsten gegeven. Deze uitkomsten bevinden zich in het tabblad CV installatie welke verder zal worden toegelicht in paragraaf 4.1. De uitkomsten zijn respectievelijk de netto contante waarde, winstgevendheid index, rendement en de terugverdientijd. De netto contante waarde geeft de waarde van de investering aan over het bepaald aantal jaar dat gekozen is. Dit kan een positieve en negatieve waarde zijn. Wanneer de investering zich terugverdiend zal de contante waarde zich positief uiten. Dit brengt ook de terugverdientijd ter sprake. De terugverdientijd is de verstreken tijd voor de investering is terugverdiend. Wanneer er een positieve contante waarde is ontstaan zal ook het rendement oplopen. Het rendement is een berekening die is toegepast om aan te geven in hoeverre het rendabel is om de installatie nu te vervangen. De winstgevendheid index is een deling van de totale investering door de netto contante waarde. Hiermee wordt op een andere manier weergegeven wat de winst wanneer er nu wordt geïnvesteerd.
4.1
Bewerkstelliging rekenmodule centrale verwarming
Alle noodzakelijke informatie over het gebruik van de rekenmodule wordt in deze paragraaf beschreven. De data die is gebruikt wordt gegeven. De toepassing en interpretatie van de rekenmodule zijn eenvoudig. Nochtans betreffen deze benodigd commentaar.
4.1.1 Benodigde data
Gebaseerd op de onderwaardes van de brandstof, in dit geval aardgas, zijn de volgende rendementen van verschillende verwarmingsinstallaties bekend. Een conventionele ketel (CV-ketel) bezit een rendement dat kleiner is dan 90%. Een rendement tussen de 92% en 97% wordt toegekend aan de verbeterd rendementsketel of VR-ketel. Een hoog rendementsketel (HR-ketel) varieert in rendement van 100% tot 107%. Respectievelijk een HR-100 of een HR-107 ketel. De rendementspercentages zijn weergegeven in tabel 9. Kolom 2 van deze tabel geeft de bijbehorende kosten weer.
Rendement Kosten (gem. € 1152,-)
CV ketel 85% 1324.80
VR ketel 95% 1209.60
HR 100 ketel 100% 1152
HR 105 ketel 104% 1105,92
HR 107 ketel 107% 1071.36
28 Investeringskosten van verschillende cv ketels zijn opgenomen in tabel 10. De kosten van een CV ketel en een VR ketel zijn buiten beschouwing gelaten. Deze ketels worden niet meer op de markt aangeboden. Eveneens worden dergelijke onzuinige ketels niet door AVEB geadviseerd. Naast de kosten van de investering van de nieuwe situatie zijn er ook kosten gemaakt voor de huidige investering. Dit wordt meegenomen als zijnde afschrijving in de rekenmodule. Het totaal bedrag van de investering in de huidig geïnstalleerde installatie wordt gedeeld door de totale levensduur en vermenigvuldigd met de resterende levensduur. Deze restgeldstroom wordt bij de investering van de nieuwe situatie opgeteld. Met andere woorden vormen de investering en de afschrijving samen het bedrag dat moet worden terugverdiend met de zuinige nieuwe installatie.
4.1.2 Toepassing rekenmodule
De rekenmodule is ontwikkeld in MS Excel en is eenvoudig in te vullen. Het Excel bestand bestaat uit 4 tabbladen. Respectievelijk Gegevens, Conditiescore, CV installatie en Resultaten. Voor het gebruik van de rekenmodule moeten vier stappen worden ondernomen te beginnen met het invullen van gegevens.
Voor het invullen van gegevens wordt het tabblad gegevens gebruikt. Ook in het blad conditiescore kunnen gegevens worden aangepast. Zoals eerder vermeld in de criteria gaat het in enkele gevallen om aannames. De conditiescores en het afnemende rendement zijn gebaseerd op aannames waardoor er de kans ontstaat dat deze aangepast moeten worden zodra er feitelijke cijfers bekend zijn over rendementsafname en onderhoudstoename. Vooralsnog wordt er vanuit gegaan dat deze aanpassingen en veranderingen van de cijfers tot een minimum aantal beperkt zijn gebleven.
Aanschafkosten CV ketel - VR ketel - HR 100 ketel 1900 HR 105 ketel 2000 HR 107 ketel 2100
29 In het blad CV installatie bevinden zich vijf keuzemenu’s waarin uit verschillende opties een keuze moet worden gemaakt. De keuze zakelijk of particulier is belangrijk om te bepalen tegen welke vermogenskostenvoet de bedragen moeten worden verdisconteerd. Er moet worden aangegeven wat er in de huidige situatie is geïnstalleerd. Daarna moet de huidige leeftijd van deze installatie worden gekozen. De vierde keuze heeft betrekking op de nieuwe installatie. In keuze 5 kan worden aangegeven of de klant gereserveerde vervangingskosten ter beschikking heeft of niet. Nadat de keuzes zijn gemaakt worden automatisch berekeningen doorgevoerd. In het blad CV installatie kan er nu worden afgelezen wat de eventuele besparing is. In het tabblad Resultaten worden de uitkomsten omgezet van getallen naar grafieken en tabellen. Door middel van deze resultaatsheet is er de mogelijkheid om helder en in een oogopslag te zien of de investering rendabel is of niet. 4.1.3 Interpretatie rekenmodule
Omwille het verkrijgen van een antwoord op de vraag welk tijdstip van vervanging het hoogste rendement biedt, is het nodig verschillende scenario’s in de rekenmodule in te vullen. Dit moet worden herhaald totdat het hoogste rendement is behaald. In de volgende interpretatie is uitgegaan van een huidige situatie met een CV ketel van 10 jaar oud. Deze situatie komt in de praktijk niet geregeld meer voor maar geeft wel een goed voorbeeld om duidelijke uitleg over de interpretatie te geven. De rekenmodule is zoals aangegeven in hoofdstuk 4.1.2 ingevuld in het tabblad gegevens. Wanneer de ketel nu wordt vervangen treedt er door een van de huidige en de nieuwe situatie een besparing op van € 692,30,- na vijf verstreken jaren. Wanneer de leeftijd van de CV ketel verlengen met een jaar treedt er een besparing op van nog maar € 371,80,- na vier verstreken jaren. Hierna door de leeftijd 12 in te vullen treedt er een verlies op van € 89,30. Deze situatie wordt in de volgende figuren en tabellen weergegeven.
30
Tabel 11: Besparing huidige kosten en nieuwe kosten bij 10 jaar
Verdisconteerde
jaarlijkse
besparing
Besparing
totaal
Afschrijving
huidige
installatie
Eenmalige
investering
en
Restant
besparing
€ 487,2
€
472,1€ 615,4
€
577,8€ 700,9
€
637,7€ 786,4
€
693,3€ 871,9
€
744,8€ 3.126,7
€ 333,0
€ 2.100,0
€ 692,3
Verdisconteerde
jaarlijkse
besparing
Besparing
totaal
Afschrijving
huidige
installatie
Eenmalige
investering
en
Restant
besparing
€ 615,4
€
577,8€ 700,9
€
637,7€ 786,4
€
693,3€ 871,9
€
744,8€ 2210,75 € 200,0
€ 2.100,0
€ -89,3
Tabel 12: Besparing huidige kosten en nieuwe kosten bij 12 jaar
31 De in figuur 3 en 4 geïllustreerde grafieken zijn de resultaten van de ingevulde rekenmodulen. In deze situatie kan er geconcludeerd worden dat vervanging in jaar 10 de beste optie is. Wanneer dit gegeven wordt toegepast ontstaat er een besparing van uiteindelijk
€ 692,30.
Dit is af te lezen in tabel 11. Daarnaast kan er in tabel 12 worden afgelezen wat het verlies is als er te lang wordt gewacht met de overstap naar een zuinig verwarmingssysteem. Belangrijk om te melden is ook het feit dat vervanging in levensjaar 6 van een conventionele cv ketel voor een HR-107 ketel de hoogste besparing geeft. Het komt er onder deze omstandigheden dus op neer dat direct vervangen tussen jaar 6 tot en met 12 een besparing optreedt.4.2
Bewerkstelliging rekenmodule verlichting
Dit deel van de bewerkstelliging laat zien hoe lampen met elkaar zijn vergeleken en welke wijze hiervoor is gehanteerd. De volgende berekeningen gebruiken als referentiewaarde een 100 Watt gloeilamp die over een gemiddelde levensduur van 1000 branduren beschikt. Veel van de informatie over de verlichting is afkomstig van een cursus led verlichting, mogelijk gemaakt door Lohuis Lightning.
4.2.1 Benodigde data
Een 100-Watt gloeilamp heeft een gemiddelde levensduur van 1000 branduren. Er wordt circa 10 tot 12 Lumen/Watt gegenereerd. De aanschafprijs van een 100 watt gloeilamp is €1,-.
100 Watt per uur x 1000 = 100kWh x € 0,23,- = € 23,-. Deze 23 euro omvat de elektriciteitskosten daarbij komen nog de aanschafkosten in dit geval 1 euro. Totale kostprijs is dus € 1,- + € 23,- = € 24 voor 1000 uur 1200 lumen licht.
Een halogeen lamp heeft een gemiddelde levensduur van 2000 uur en kost 2 euro. Uitgaande van de referentiewaarde van 1000 branduren worden de aanschafkosten gedeeld door 2. Dit geeft 1 euro voor de aanschaf. 12 lumen/watt kan worden bereikt met een 50 watt halogeen lamp. 50 watt per uur x 1000 uur = 50kWh x € 0,23,- = 11,50 voor 1000 uren 1200 lumen licht. Totale kostprijs is dus € 1,- + € 11,50,- = € 12,50,-.
De gemiddelde levensduur van een Tl-buis is circa 8000 uur. In tegenstelling tot de gloeilamp genereert een Tl-buis circa 60 lumen/Watt. Dit is 5 keer zoveel licht per Watt elektriciteit dan een gloeilamp. Voor de vergelijking met een gloeilamp is gekozen voor een 20-Watt Tl-buis om zo de factor 5 te compenseren. De gemiddelde aanschafprijs is € 4,- euro voor 8.000 uur. Om weer goed te kunnen vergelijken wordt er teruggerekend naar de 1000 uur van de gloeilamp. De aanschafprijs voor 1000 uur is dus € 0,50,-. Een spaarlamp gaat in plaats van 8000 uur 6000 uur mee en kost ook € 4,-. Dat betekend dat dezelfde beredenering geldt als bij de Tl-buis. Het enige verschil is de aankoopprijs. In plaats van € 0,50 wordt deze nu € 0,66 De berekeningen voor de tl-buis en de spaarlamp zijn respectievelijk als volgt.
20 watt per uur x 1000 uur = 20 kWh x € 0,23,- = € 4,60 voor 1000 uren 1200 lumen licht. Totale kostprijs is dus € 0,50,- + € 4,60,- = € 5,10,-.
